Принцип работы морской ветроэнергетики и обычной ветроэнергетики одинаков: ветер в море используется для вращения лопастей ветряной мельницы, кинетическая энергия морского ветра преобразуется в механическую кинетическую энергию, а затем с помощью усилителя скорости механическая энергия преобразуется в электрическую кинетическую энергию, побуждая генератор вырабатывать электроэнергию.
В последние годы Китай стремительно развивает морскую ветроэнергетику, сохраняя при этом первое место в мире по установленной мощности. Благодаря ускоренному развитию проектов морской ветроэнергетики и непрерывному исследованию морских глубин, морская ветроэнергетика постепенно продвигается к высоким мощностям и глубоководным объектам, сформировав комплексную цепочку поставок ветроэнергетики, достигающую лидирующих уровней и глобальной конкурентоспособности. В настоящее время на мировом рынке Китай поставляет 601 млн тонн ветроэнергетического оборудования.
О морской ветроэнергетике
1. Разработка фундамента для морской ветровой турбины
Фундамент морской ветровой турбины подвержен воздействию сильных ветров, волн, течений и других знакопеременных нагрузок в сочетании с сильной коррозионной средой, большими размерами фундамента, высокими требованиями к строительному оборудованию и сложными процессами. При проектировании фундамента ветровой турбины на выбор фундамента влияют следующие факторы: геологические условия морского дна, расстояние от берега, глубина воды, роль внешних нагрузок, таких как ветер, волны и течения, лед, а также воздействие окружающей среды и т. д., среди которых основными являются геологические условия морского дна и глубина воды.
2. Состояние ресурсов оборудования для строительства китайских оффшорных ветроэнергетических установок
В отечественной отрасли строительства морских ветроэлектростанций, благодаря последовательному развитию инженерных разработок и опытно-конструкторских работ, был сформирован комплекс экономически эффективных строительных программ и вспомогательного судового оборудования. В настоящее время в отечественной отрасли строительства морских ветроэлектростанций наблюдается тенденция к специализации судов, то есть к использованию различных типов судов для различных процессов строительства. При этом суда разных типов предназначены для решения различных задач, но при этом обладают такими характеристиками, как гибкость, адаптивность, безопасность и эффективность.
3.Основное строительное судно
Требования к оборудованию для строительства моносвайного фундамента ветряных турбин самые высокие, и основное судно для строительства плавучего крана. В настоящее время наиболее отработанным является процесс строительства односвайного фундамента с использованием заглубляемых свай. Для строительства заглубляемых свай впервые была установлена многоразовая специальная устойчивая свайная платформа. Для морской установки ветряных турбин используются самоподъемные краны. Таким образом, в настоящее время основное судно для строительства плавучих кранов и самоподъемных платформ является двумя основными типами инженерных судов.
4.Форма фундамента морской ветровой турбины
(1) Монопила: наиболее широко используемая, применяется в европейских водах до 81%, для глубины моря 0-30 м.
Преимущества: отработанная технология, хорошая экономичность, адаптивность; недостатки: небольшая жесткость конструкции, легко поддается деформации, подвержена воздействию размыва морского дна.
(2) Многосвайная несущая платформа: обычно используемый железобетонный механизм, является обычной конструкцией фундамента прибрежного пирса и мостового пирса, подходит для прибрежного моря глубиной 0-30 м.
Преимущества: отработанная технология строительства, хорошая устойчивость к столкновениям, хорошая приспособляемость к мягким грунтам; недостатки: длительное время строительства в море, сложные процедуры, непригодность для глубоководных морских условий.
(3) Гравитационный тип: один из основных типов фундаментной конструкции морской ветровой турбины, применимые условия: глубина моря 0-30 м.
Преимущества: простая конструкция, хорошая устойчивость, небольшие объемы работ по монтажу на месте; недостатки: высокие требования к геологическим условиям морского дна, необходимость в более глубоких, лучше скрытых условиях сборных доков и условиях воды.
4) Многоногий тип: подразделяется на трехногий и многоногий фундамент, взятый в качестве примера треножный, с использованием стандартной трехногой опорной конструкции, применимые условия: глубина воды 0-30 м, морская зона.
Преимущества: невысокие требования к оборудованию, стоимость между моносвайным фундаментом и каркасным фундаментом, легкая устойчивость к столкновению с судами.
О морской ветроэнергетике CRRC
Разработанная CRRC морская ветровая турбина достигает полного покрытия мощности 8–12 МВт, диаметр рабочего колеса достигает 225 м, а площадь омывания ветра составляет около 40 000 квадратных метров, что эквивалентно примерно 5,6 стандартным футбольным полям. Платформа может быть адаптирована к региональным условиям и специфике различных морских районов для достижения максимальной эффективности для потребителей и минимальной стоимости электроэнергии за весь жизненный цикл.
Установка отличается высокой эффективностью выработки электроэнергии: 22 кВт·ч электроэнергии за оборот при номинальной скорости ветра, а один блок может вырабатывать около 50 миллионов кВт·ч чистой электроэнергии в год. Она обеспечивает значительную экономию энергии и сокращение выбросов. В установке реализован ряд передовых технологий и экономичных конструктивных решений, таких как высокоэффективная конструкция лопастей для выработки электроэнергии, лёгкая конструкция полупрямого привода, высокоотказоустойчивая электрическая система, блочный трансформатор верхнего расположения, интегрированная грузоподъёмная система и внутрикабинный орбитальный инспекционный робот.
Технические характеристики систем передачи ветроэнергии
1.Высокоинтегрированная система
Система трансмиссии имеет сверхкомпактную и интегрированную структуру с интегрированной конструкцией редуктора и генератора, что снижает вес генератора и значительно сокращает осевой размер генератора и редуктора, делая систему трансмиссии более компактной и повышая интеграцию системы.
2.Высокая системная совместимость
Параметры преобразователя, генератора и редуктора тщательно согласованы, а взаимная совместимость внутренних компонентов системы полностью учитывается на начальном этапе проектирования. Благодаря анализу динамики многотельных систем, моделированию взаимодействия многофизических полей и многократным итерациям оптимизации вся система передачи данных отличается высокой согласованностью и низким уровнем вибрации, что делает её более «дружественной» к электросети.
3.Высокая надежность
Он оснащен надежной системой изоляции, которая адаптируется к высокой частоте изменения напряжения и скачкам напряжения преобразователя; конструкция магнитного полюса имеет полностью герметичную конструкцию и прошла испытания на воздействие влажного тепла, солевого тумана, плесени, высоких и низких температур для повышения эксплуатационной надежности в морских условиях; он оснащен специальной антикоррозионной системой для соответствия «жестким» требованиям морской рабочей среды.
4.Низкое повышение температуры
Запатентованная технология высокоэффективного охлаждения, инновационная конструкция воздуховодной конструкции с низким сопротивлением ветра, снижение потерь давления ветра, оптимизация градиента распределения температуры системы водяного охлаждения, повышение коэффициента использования системы охлаждения и решение проблемы повышения температуры отечественной системы передачи электроэнергии класса 10 МВт.
5.Низкий уровень вибрации
Благодаря моделированию динамики системы трансмиссии, оптимизации электромагнитной системы и структуры генератора, конструкции редуктора и других элементов, использованию специальной конструкции пазов, оптимизации размера полюсной структуры ротора удалось снизить содержание гармоник, улучшить качество электроэнергии, уменьшить пульсацию крутящего момента, вибрацию и шум, добиться минимальной нагрузки и хорошей приспособляемости к морской среде.
Сила CRRC
Будучи одной из первых китайских компаний, вошедших в отрасль ветроэнергетики, CRRC распространила передовые технологии, накопленные в железнодорожной отрасли, на новую энергетическую отрасль и успешно применила ключевые технологии железнодорожного транспорта, такие как системная интеграция, преобразователи и системы управления, в сфере ветроэнергетики, фотоэлектрических систем и комплексного энергетического бизнеса. В 2021 году компания заняла первое место в Китае по продажам ветрогенераторов, второе место по продажам лопастей, третье место по продажам башен и четвертое место по продажам недавно установленных наземных ветрогенераторов.
Компания CRRC производит наземные ветрогенераторы мощностью 1,5 МВт, 2 МВт, 2,5 МВт, 3 МВт, 4 МВт, 5 МВт, 6 МВт, 7 МВт, 8 МВт и другие, реализуя широкий спектр ветроэнергетических продуктов. Компания разработала лопасти длиной от 40 до 100 метров и содействует разработке лопастей длиной более 100 метров. Основными продуктами являются лопасти серии 146, 155, 16X, 17X, 18X и 19X.
Компания CRRC также внедрила в процесс разработки ветрогенераторов передовые международные технологии тяговых двигателей для рельсового транспорта, накопленные за более чем 60 лет, и стала лидером в этой области. Продукция, разработанная собственными силами, включает в себя ветрогенераторы с постоянными магнитами с прямым приводом мощностью 1,2–14 МВт, ветрогенераторы с постоянными магнитами с полупрямым приводом мощностью 2–16 МВт, асинхронные ветрогенераторы с двойным питанием мощностью 750–6 МВт, а также ветроэлектрические трансформаторы, такие как главный трансформатор большой мощности, масляный трансформатор средней мощности, масляный трансформатор малой мощности и распределительный трансформатор. Что касается производства ветроэнергетических вышек, CRRC может производить ветрогенераторы высокой мощности мощностью 5–16 МВт и имеет годовую производственную мощность 600 комплектов оборудования для ветроэнергетических вышек.
Преимущества морской ветроэнергетики
1. Высокая скорость ветра, низкий сдвиг ветра: поскольку поверхность морской воды очень гладкая, шероховатость низкая, трение мало. Следовательно, скорость ветра больше, скорость ветра и его направление изменяются медленнее, а сдвиг ветра (т.е. изменение скорости ветра с высотой) также меньше, поэтому не требуется очень высокая башня, что может снизить стоимость компонентов ветрогенератора.
2. Низкая турбулентность: интенсивность турбулентности морского ветра низкая, при стабильном доминирующем направлении ветра агрегат подвергается низкой усталостной нагрузке, срок службы турбины увеличивается.
3. Высокая производительность: морские ветропарки позволяют использовать одну турбину большей мощности, вплоть до 5–10 МВт. Благодаря снижению уровня шума, более высокой скорости вращения и напряжению, можно получить более высокую выходную мощность. В настоящее время морские ветроэнергетические ресурсы Китая могут быть освоены в три раза больше, чем наземные.
4. Экономия земельных площадей и снижение воздействия на жителей и окружающую среду. Гигантские ветряные турбины, установленные вблизи жилых районов, могут создавать визуальное и акустическое загрязнение, а тени и шум, создаваемые непрерывным вращением, могут оказывать значительное воздействие на жителей. Береговые ветряные турбины также могут наносить небольшой ущерб окружающей среде в процессе строительства и транспортировки, а некоторые исследовательские институты показали, что ветряные электростанции также могут оказывать воздействие на природу. Морская ветроэнергетика в значительной степени позволяет избежать этих старых проблем, характерных для наземной ветроэнергетики.
5. Стремительное развитие морской ветроэнергетики окажет значительное влияние на мировую индустрию профессионального судостроения в области морской ветроэнергетики.
Морская ветроэнергетика имеет такие преимущества, как высокая эффективность генерации и использования электроэнергии, отсутствие необходимости в земельных ресурсах, пригодность для крупномасштабного освоения и удобная транспортировка ветровых турбин по водным путям; поэтому ветер, дующий с моря, также станет новым направлением будущей чистой энергетики Китая.
Boland Renewable Energy Co., LTD Как интегрированная новая энергетическая компания, предоставляющая вам высококачественные интегрированные решения для энергии ветра, солнечной энергии и систем хранения энергии. Boland теперь является дочерней компанией CRRC и отвечает за зарубежное расширение ветровой энергетики CRRC. и бизнес солнечной энергии. У нас есть относительно полная внутренняя цепочка поставок, сервисная сеть и отличное качество продукции и технологии.
Boland Обеспечить EPC электростанции, инвестиции и приобретение электростанции.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка. Приветствуем наше сотрудничество!
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
